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春运开场!说说高铁与高分子材料之间的那点事

2020-01-10 17:29:13来源:塑料机械网原创 阅读量:34076

  【塑料机械网 热点关注】 年关将至,2020年的春运大戏今日正式开唱。
 
  今年的春节来得早,从昨日新闻办召开的新闻发布会上了解到,春运将从1月10日一直持续到2月18日,客流在呈现“前紧后松”的特点之余,还将继续发生客运结构性变化,城铁客运量将继续高位增长。
 
  我国的公共交通业近年来喜事频传,在2019年12月30日,京张高铁正式开通运营,这条高速铁路不仅采用了我国的北斗卫星导航系统,还是一条时速为350千米/小时的高寒、大风沙高速铁路。而截至2019年底,我国铁路营业里程达13.9万公里,其中高铁占其中3.5万公里,超过世界网其他国家高铁营业里程的总和,再次刷新了我国的铁路网成绩。
 
  “中国速度”彰显了我国在轨道交通技术方面的实力,得益于我国多年来对科技的重视。不过你可知道,在这些振奋人心的数字背后,高分子材料产业也发挥着重要作用。
 
  高分子材料应用实现降重提速
 
  2019年4月28日上午,烯碳铝合金锭坯从上海烯碳金属基复合材料工程中心的生产线上成功下线。通过将碳纳米管、石墨烯引入铝合金材料制成的烯碳铝合金与传统铝合金材料相比,在保持较轻质量等等同时具有更强的刚度。这一事件也标志着该种新型高端复合材料中试成功,并将助推我国的航空航天、高铁、汽车等制造业将迈入轻量化时代。
 
  虽然提起“轻量化”,我们往往会先想到汽车。汽车轻量化趋势已成,并具有相当的发展空间,但是实际上,轻量化概念正被越来越多的领域所重视。我国对铁路交通产业的轻量化布局已有多年,自2012年起,国内企业、高效、科研院所就在中国铁路总公司的主导下进行产业创新研究,并力争2020年基本形成高速列车轻量化的局面。
 
  事实上,随着近年来高速铁路以及城市轨道交通的快速崛起,非金属化学材料呈现出更具活力的发展前景,诸如高分子材料、碳纳米管、石墨烯、碳纤维材料等新型材料与我们的生活越来越贴近。
 
  这些材料在高铁列车生产领域中具有巨大潜力。车身、地板、转向架等主承力件在车辆整车结构重量中占有很大的比例,对这些部分的改进是实现整车轻量化的重要攻坚点,因而这也是新材料的应用的较为广泛的领域。
 
  除此之外,在包括天花板、行李舱、空调盖板、厕所用地板、门窗框架、车门、墙板等非承力件的制造上,也更多地青睐于如高比刚度复合材料夹层板、碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)、玻璃钢等新型材料的应用。
 
  可以说,高分子复合材料的应用为铁路车辆降重提速提供了重要的可行方案。
 
  新型涂装方案带来更多保护
 
  人靠衣装,车也得靠外装。不过这里我们提到的是车体外壳之外的涂装方案。
 
  在此前公布的京张高铁智能列车设计方案中,一款特别的蓝白渐变外观的“瑞雪迎春号”列车赚足了众人眼球。在其令人耳目一新的外观背后,是采用了升级版科思创的水性易喷涂聚氨酯涂料原材料系列产品。这款涂料具有更好的耐候性、耐化学性、耐磨性,为车体外层提供理想的保护。在多变的环境中可以保持列车表面的完整,并更具抵御飞石撞击带来的车表损伤。
 
  又轻又强提供安全舒适体验
 
  与传统材料相比,高分子材料不仅在减重方面获得胜利,在耐冲击、增稳等方面也并不逊色。比如涉及车头的驾驶控制室的设计方案上,英国就在部分列车的车头前端上采用了层压纤维增强复合材料(FRP)板包覆的聚氨酯泡沫芯夹层结构,而意大利则有使用Kevlar纤维和环氧树脂压模成型的技术;而在增加车辆稳定性方面,日本采用了碳纤维增强塑料车顶棚、碳纤维增强塑料转向架等。
 
  针对提高内部安全性方面,许多车内装饰及设施(如墙板、盖板等)会在表面叠加一层具有阻燃特性的纤维增强塑料来增强防火效果。使用玻璃纤维增强塑料来增强设施的耐腐蚀性,通常应用于水箱、便池、盥洗台等部分,并且在降噪方面(车内降噪及线路周边隔离带)也具有不错的表现。
 
  结语:在今年国家统计局中发布的数据中显示,2018年末,我国高铁营业里程达到3万公里,是2008年的44.5倍,占全球高铁总里程的三分之二以上,我国也成功跻身高铁成网运行国家行列。从航空航天到铁路公路运输再到自驾出行,高分子材料的发展为我们的生活持续带来新的惊喜,在轻量化趋势之下,我们还将持续关注。
 
  资料参考:新材料研习社、金十数据、文汇报
 

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